DE3750425T2

DE3750425T2 - Telecommunication arrangement and circuit.

Info

Publication number: DE3750425T2
Application number: DE3750425T
Authority: DE
Inventors: Jozef Dirck Guido Leonie B-2520 Edegem Cannaerts; Elve Desiderius Jozef B-3920 Lummen Moons
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel Lucent NV
Priority date: 1986-12-16
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2007-12-03
Also published as: AU8216187A; ES2062976T3; EP0271946B1; DK656787D0; BE905921A; DE3750425D1; DK656787A; EP0271946A2; EP0271946A3; AU605524B2; ATE110512T1

Abstract

Telecommunication device to which electric power is supplied from an exchange via a line (L1, L2). A PNP transistor T2 a current sensing resistor (R) and an NPN transistor T3, constituting the output stage of an amplifier, are connected in series across the line conductors. The series connection of a loudspeaker LS and a capacitor C7 is connected across transistor T3. Transistor T2 and resistor R2 simultaneously form part of a DC regulating loop and of an AC impedance synthesis loop which is such that T3 and LS are fed from a constant current source.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fernmeldegerät, das über eine Leitung mit einer Zentrale verbunden ist, welche die Leitung mit elektrischer Energie versorgt, das Fernmeldegerät enthält eine Senderschaltung, eine Empfängerschaltung und eine DC-Spannungsregelungsschaltung, wobei die Empfängerschaltung eine Verstärkerschaltung mit einem zugehörigen Lautsprecher enthält und zusammen mit der Senderschaltung mit der Leitung über eine Hybridschaltung verbunden ist und die DC-Spannungsregelungsschaltung regelt die Gleichspannung an einem vorgegebenen Punkt der Leitung.The present invention relates to a telecommunications device which is connected via a line to a central station which supplies the line with electrical energy, the telecommunications device contains a transmitter circuit, a receiver circuit and a DC voltage regulation circuit, the receiver circuit containing an amplifier circuit with an associated loudspeaker and being connected together with the transmitter circuit to the line via a hybrid circuit and the DC voltage regulation circuit regulating the direct voltage at a predetermined point on the line.

Ein solches Fernmeldegerät ist schon aus der Britischen Patentanmeldung Nr. 84/6032 bekannt, aber darin werden keine Details dazu angegeben, auf welche Art und Weise die Verstärkerschaltung und der zugehörige Lautsprecher mit elektrischer Energie versorgt werden. Außerdem hat die dort verwendete DC-Spannungsregelungsschaltung eine relativ komplexe Struktur.Such a telecommunications device is already known from British patent application No. 84/6032, but it does not provide any details about how the amplifier circuit and the associated loudspeaker are supplied with electrical energy. In addition, the DC voltage regulation circuit used there has a relatively complex structure.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fernmeldegerät oben genannten Typs bereitzustellen, wobei aber die Verstärkerschaltung und der zugehörige Lautsprecher von der Leitung gespeist werden, ohne daß die Symmetrie der Hybridschaltung beeinflußt wird, welche währenddessen weiterhin eine Gleichspannungsregelung der Leitung durchführt und einen relativ großen Spannungshub für die Verstärkerschaltung mit dem zugehörigen Lautsprecher sichert.An object of the present invention is to provide a telecommunications device of the above-mentioned type, but in which the amplifier circuit and the associated loudspeaker are fed from the line without affecting the symmetry of the hybrid circuit, which in the meantime continues to carry out a DC voltage regulation of the line and ensures a relatively large voltage swing for the amplifier circuit with the associated loudspeaker.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe aufgrund der Tatsache erfüllt, daß das Gerät eine Abzweigleitung enthält, die zwischen die Leiter der Leitung geschaltet ist und die Reihenschaltung einer Ausgangsstufe der Verstärkerschaltung und einer Stromquelle enthält, welche aus der Reihenschaltung eines ersten Transistors und eines Strommeßwiderstandes besteht und gleichzeitig einen Teil der DC-Spannungsregelungsschaltung bildet, die durch Steuerung des Stromes, der von dieser Stromquelle erzeugt wird, die Gleichspannung an dem vorgegebenen Punkt, mit dem die Abzweigleitung verbunden ist, regelt. Die Stromquelle bildet ebenfalls einen Teil einer Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz, die basierend auf dem Strommeßwiderstand eine AC-Impedanz erzeugt, welche dann die Impedanz der Stromquelle ist.According to the present invention, this object is achieved due to the fact that the device comprises a branch line connected between the conductors of the line and comprising the series connection of an output stage of the amplifier circuit and a current source consisting of the series connection of a first transistor and a current measuring resistor and at the same time forming part of the DC voltage regulation circuit, which by controlling the current generated by this power source, regulates the DC voltage at the given point to which the branch circuit is connected. The power source also forms part of an AC impedance generating circuit which generates an AC impedance based on the current measuring resistor, which is then the impedance of the power source.

Die Stromquelle verhindert durch ihre hohe Impedanz, daß die Symmetrie der Hybridschaltung durch die Verbindung zwischen den Leitungsdrähten, von der Verstärkerschaltung und dem zugehörigen Lautsprecher beeinflußt wird.Due to its high impedance, the power source prevents the symmetry of the hybrid circuit from being influenced by the connection between the lead wires, the amplifier circuit and the associated loudspeaker.

Es sollte beachtet werden, daß die Britische Patentanmeldung GB-A-2 115 653 bereits ein Fernmeldegerät offenbart, in dem eine Abzweigleitung, die zwischen die Leiter einer Fernmeldeleitung geschaltet ist, die Reihenschaltung einer Stromquelle und einer Ausgangsstufe einer Verstärkerschaltung enthält. Jedoch arbeitet die Stromquelle nicht als Element einer DC-Spannungsregelungsschaltung. Diese Stromquelle ist tatsächlich eine Konstantstromquelle, so daß jede Veränderung des Leitungsstroms durch die Abzweigleitungen fließen muß, die diese Stromquelle nicht enthalten und die Stromquelle führt somit dazu, daß im Gegensatz zur obigen Aufgabenstellung eine proportionale Veränderung der Gleichspannung der Leitung auftritt.It should be noted that British Patent Application GB-A-2 115 653 already discloses a telecommunications device in which a branch line connected between the conductors of a telecommunications line contains the series connection of a current source and an output stage of an amplifier circuit. However, the current source does not operate as an element of a DC voltage regulation circuit. This current source is in fact a constant current source, so that any change in the line current must flow through the branch lines which do not contain this current source and the current source thus causes a proportional change in the DC voltage of the line to occur, contrary to the above task.

Die oben erwähnten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlicher werden und auch die Erfindung selbst wird am besten verstanden werden, wenn man sich auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen bezieht, welche ein Fernmeldegerät gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.The above and other objects and features of the present invention will become more apparent and the invention itself will be best understood by referring to the following description of an embodiment taken in conjunction with the accompanying drawings which show a telecommunications device according to the present invention.

Dieses Fernmeldegerät besitzt Leitungsanschlüsse L1 und L2, welche über eine Fernmeldeleitung und einem Satz weiterer Schaltungen mit einer Zentrale verbunden sind, welche die Leitung mit elektrischer Energie versorgt. Diese Schaltungen (nicht dargestellt) enthalten eine Polaritätsbrücke, eine Überspannungs- Schutzschaltung, eine Überstrom-Schutzschaltung usw. Das Fernmeldegerät arbeitet mit den Versorgungsspannungen V und VCC. V ist eine Referenzspannungsquelle von 0,8 Volt, deren negativer Pol mit dem Leitungsanschluß L2 verbunden ist und VCC ist die Gleichspannung, die an dem gleich bezeichneten Verbindungspunkt einer Impedanz Z1 und eines Kondensators C erzeugt wird. Um die Zeichnung zu vereinfachen wird der Leitungsanschluß L2 durch das normale Massesymbol repräsentiert und V wird durch ein Dreieck repräsentiert. Es sollte beachtet werden, daß V durch eine sogenannte Bandgap-Referenzschaltung, die dem Stand der Technik entsprechend wohlbekannt ist und deshalb nicht dargestellt ist, aus der von der Zentrale gelieferten elektrischen Energie abgeleitet wird.This telecommunication device has line terminals L1 and L2 which are connected via a telecommunication line and a set of other circuits to a central station which supplies the line with electrical energy. These circuits (not shown) include a polarity bridge, an overvoltage protection circuit, an overcurrent protection circuit, etc. The telecommunication device operates with the supply voltages V and VCC. V is a reference voltage source of 0.8 volts, the negative pole of which is connected to the line terminal L2 and VCC is the DC voltage generated at the like-designated junction of an impedance Z1 and a capacitor C. To simplify the drawing, the line terminal L2 is represented by the normal ground symbol and V is represented by a triangle. It should be noted that V is derived from the electrical energy supplied by the central station by a so-called bandgap reference circuit, which is well known in the art and is therefore not shown.

Das Fernmeldegerät enthält eine Hybridschaltung, die aus einer Brückenschaltung besteht, die die Anschlüsse L2 (Masse), L1, X und Y hat, welche durch die Impedanzen C, Z1; Z2; Z3 beziehungsweise Z4 miteinander verbunden sind. C stellt für Sprachsignale einen Kurzschluß dar. Ein Sendepfad hat einen Ausgang, der durch den Operationsverstärker OA4 und den npn-Transistor T1 gebildet wird, welcher über die Brückenanschlüsse L1 und Y geschaltet ist, während ein Empfangspfad einen Eingang hat, der durch einen Operationsverstärker OA6 gebildet wird und über die Brückenanschlüsse L2 und X geschaltet ist. Zur Brückenimpedanz Z1, C sind desweiteren die Leitungsimpedanz und eine Abzweigleitung parallelgeschaltet, wobei diese Abzweigleitung die Reihenschaltung des pnp-Transistors T2, des Meßwiderstandes R und des npn-Transistors T3 umfaßt. Der Transistor T2 und der Widerstand R bilden einen Teil einer DC-Spannungsregelungsschaltung und einer Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz, während der Transistor T3 die Ausgangsschaltung des Empfangspfades ist.The telecommunications device contains a hybrid circuit consisting of a bridge circuit that has the connections L2 (ground), L1, X and Y, which are connected to one another by the impedances C, Z1; Z2; Z3 and Z4, respectively. C represents a short circuit for voice signals. A transmission path has an output formed by the operational amplifier OA4 and the npn transistor T1, which is connected via the bridge connections L1 and Y, while a reception path has an input formed by an operational amplifier OA6 and connected via the bridge connections L2 and X. The line impedance and a branch line are also connected in parallel to the bridge impedance Z1, C, whereby this branch line comprises the series connection of the pnp transistor T2, the measuring resistor R and the npn transistor T3. The transistor T2 and the resistor R form part of a DC voltage regulation circuit and an AC impedance generation circuit, while the transistor T3 is the output circuit of the receiving path.

Der Sendepfad wird zum Senden von Sprache und Wähltonsignalen über die Leitungen L1, L2 verwendet, und zu diesem Zweck werden sowohl ein elektrodynamisches Mikrofon MIC als auch der Ausgang DG eines digitalen Tongenerators (nicht dargestellt) auf die Basis des oben erwähnten Transistors T1 geschaltet. Der Empfangspfad wird zum Empfangen von Sprachsignalen über die Leitungen L1, L2 verwendet und deshalb wird diese Leitung über den oben erwähnten Verstärker OA6 sowohl mit einem Telefonempfänger REC als auch mit einem Lautsprecher LS verschaltet. Schließlich hält die DC-Spannungsregelungsschaltung die Gleichspannung VCC im wesentlichen konstant, während die Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz die AC-Impedanz der Abzweigleitung, welche T2 und R enthält und über die T3 und LS gespeist werden, so hoch einstellt, daß diese die Werte der Brückenimpedanzen nicht beeinflußt und daß der Lautsprecher LS von einer Stromquelle T2, R gespeist wird.The transmit path is used for transmitting speech and dial tone signals via the lines L1, L2, and for this purpose both an electrodynamic microphone MIC and the output DG of a digital tone generator (not shown) are connected to the base of the above-mentioned transistor T1. The receive path is used for receiving speech signals via the lines L1, L2, and therefore this line is connected via the above-mentioned amplifier OA6 to both a telephone receiver REC and a loudspeaker LS. Finally the DC voltage regulation circuit keeps the DC voltage VCC substantially constant, while the AC impedance generation circuit sets the AC impedance of the branch line containing T2 and R and feeding T3 and LS at a level such that it does not affect the values of the bridge impedances and that the loudspeaker LS is fed from a current source T2, R.

Die Hybridschaltung verhindert, daß Mikrofonsignale an den Empfänger gelangen und arbeitet wie folgt: Die Impedanzen Z1 bis Z4 und die Leitungsimpedanz, die zu Z1 parallelgeschaltet ist, bilden eine Wheatstone'sche Brückenschaltung, wobei der Sendeverstärker OA4 eine treibende Signalquelle bildet und der Empfangsverstärker OA6 den Nullverstärker darstellt. Wenn die Brücke symmetrisch ist, wird der Ausgang des Empfangsverstärkers für jedes Signal, das gesendet wird, Null sein, und jedes Signal das über die Leitung L1, L2 kommt, wird am Eingang des Empfangsverstärkers empfangen. Unerwünschte Rücksignale werden eliminiert und dabei wird durch die Hybridschaltung eine Zwei-auf-Vier- Draht Wandlung durchgeführt.The hybrid circuit prevents microphone signals from reaching the receiver and works as follows: The impedances Z1 to Z4 and the line impedance connected in parallel to Z1 form a Wheatstone bridge circuit, with the transmit amplifier OA4 forming a driving signal source and the receive amplifier OA6 representing the zero amplifier. If the bridge is symmetrical, the output of the receive amplifier will be zero for any signal that is transmitted and any signal that comes via the line L1, L2 will be received at the input of the receive amplifier. Unwanted return signals are eliminated and a two-to-four-wire conversion is carried out by the hybrid circuit.

Der Sendepfad, der Empfangspfad und die DC-Spannungsregelungsschaltung und die Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz werden hiernach aufeinanderfolgend betrachtet.The transmit path, the receive path and the DC voltage regulation circuit and the AC impedance generation circuit are considered sequentially below.

The transmission path

Das elektrodynamische Mikrofon MIC ist mit den Eingängen einer Differenzverstärkerschaltung verbunden, die den Operationsverstärker OA1 umfaßt, mit dem die Widerstände R1 bis R4 und eine Konstantstromquelle CS1, die einen konstanten Strom I1 bereitstellt, in der dargestellten Weise verbunden sind.The electrodynamic microphone MIC is connected to the inputs of a differential amplifier circuit comprising the operational amplifier OA1, to which the resistors R1 to R4 and a constant current source CS1, which provides a constant current I1, are connected in the manner shown.

Wenn die Differenzspannung, die von dem Mikrofon MIC bereitgestellt wird, als V1-V2 bezeichnet wird und wenn R1 = R2 und R3 = R4 ist, kann für die Ausgangsspannung V3 von OA1 geschrieben werden:If the differential voltage provided by the microphone MIC is denoted as V1-V2 and if R1 = R2 and R3 = R4, the output voltage V3 of OA1 can be written as:

V3 = V-R4I1-R3/R1 (V1-V2) (1)V3 = V-R4I1-R3/R1 (V1-V2) (1)

Folglich verschiebt die Stromquelle CS1 den Gleichspannungspegel von V (ohne CS1) auf V-R411. Das wird getan, um eine Sättigung von OA1 zu verhindern, d. h. um zu ermöglichen, daß am Verstärkerausgang ein ausreichender Spannungshub erzeugt werden kann.Consequently, the current source CS1 shifts the DC voltage level from V (without CS1) to V-R411. This is done to prevent saturation of OA1, i.e. to allow a sufficient voltage swing to be generated at the amplifier output.

Die soeben beschriebene Verstärkerschaltung enthält weiterhin den NMOS-Transistor NM1, der zwischen den Ausgang von OA1 und V geschaltet ist und der dazu dient, das Ausgangssignal von OA1 stummzutasten, wenn ein geeignetes Steuersignal an sein Gate angelegt wird. Der Ausgang V3 von OA1 ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA3 über die Reihenschaltung des Kondensators C1, der die Gleichspannung blockiert, und des Widerstandes R5 verbunden.The amplifier circuit just described further includes the NMOS transistor NM1, which is connected between the output of OA1 and V and which serves to mute the output of OA1 when a suitable control signal is applied to its gate. The output V3 of OA1 is connected to the inverting input of the operational amplifier OA3 via the series connection of the capacitor C1, which blocks the DC voltage, and the resistor R5.

Der Ausgang DG des oben erwähnten digitalen Tongenerators, welcher Wähltonsignale erzeugt, ist über einen Digital-Analog-Wandler DAC mit dem invertierenden Eingang einer Verstärkerschaltung verbunden, die den Operationsverstärker OA2 umfaßt, mit dem die Widerstände R6 bis R8 in der dargestellten Weise verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist R6 gleich R7 und R8. Der Ausgang von OA2 über den Tonsignale erzeugt werden, ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA3 über eine Filterschaltung verbunden, die die Reihenwiderstände R9 und R10 und den Nebenschlußkondensator C2, der an einem Ende zwischen R9 und R10 und am anderen Ende an Masse angeschlossen wird, umfaßt. Dieses Filter dient zum Entfernen der höheren Harmonischen (Oberwellen) der an ihm anliegenden Tonsignale.The output DG of the above-mentioned digital tone generator, which generates dial tone signals, is connected via a digital-to-analog converter DAC to the inverting input of an amplifier circuit comprising the operational amplifier OA2, to which the resistors R6 to R8 are connected in the manner shown. In a preferred embodiment, R6 is equal to R7 and R8. The output of OA2, via which tone signals are generated, is connected to the inverting input of the operational amplifier OA3 via a filter circuit comprising the series resistors R9 and R10 and the shunt capacitor C2, which is connected at one end between R9 and R10 and at the other end to ground. This filter serves to remove the higher harmonics of the tone signals applied to it.

Der Ausgang des Operationsverstärkers OA3, dessen nichtinvertierender Eingang mit V verbunden ist, wird über eine Filterschaltung, die den Widerstand R11 und den Kondensator C3 in Parallelschaltung enthält, auf seinen invertierenden Eingang zurückgeführt. Der Zweck dieses Filter C3, R11 besteht ebenfalls darin, höhere Harmonische aus den Tonfrequenz-Wählsignalen, die an dieses angelegt werden, auszufiltern.The output of the operational amplifier OA3, whose non-inverting input is connected to V, is fed back to its inverting input via a filter circuit containing the resistor R11 and the capacitor C3 in parallel. The purpose of this filter C3, R11 is also to filter out higher harmonics from the audio frequency dial signals applied to it.

Der Ausgang INS des Operationsverstärkers OA3 ist in Reihenschaltung über dem Widerstand R12 und der Spannungsdämpfungsschaltung CC mit dem nichtinvertierenden Eingang V4 des Operationsverstärkers OA4 verbunden, dessen Ausgang die Basis des oben erwähnten Transistors T1 steuert. Der invertierende Eingang von OA4 ist mit dem Verbindungspunkt einer Konstantstromquelle CS2, die von VCC einen konstanten Strom I2 abführt und einem Ende der Widerstände R13 und R14 verbunden, deren andere Enden mit V beziehungsweise dem Brückenanschluß Y, d. h. mit dem Verbindungspunkt von T1, Z3 und Z4, verbunden sind. Wenn wir als V4 die Spannung bezeichnen, die an den gleichnamigen nichtinvertierenden Eingang V4 von OA4 angelegt wird und die Spannung am Brückenanschluß Y mit V5, dann kann geschrieben werden.The output INS of the operational amplifier OA3 is connected in series via the resistor R12 and the voltage attenuation circuit CC to the non-inverting input V4 of the operational amplifier OA4, the output of which controls the base of the above-mentioned transistor T1. The inverting input of OA4 is connected to the junction point of a constant current source CS2, which draws a constant current I2 from VCC, and one end of the resistors R13 and R14, the other ends of which are connected to V and the bridge terminal Y, respectively, i.e. to the junction point of T1, Z3 and Z4. If we denote as V4 the voltage applied to the non-inverting input V4 of the same name of OA4 and the voltage at the bridge terminal Y as V5, then we can write

V5 = V4R13 + R14/R13-VR14/R13-R14·I2 (2)V5 = V4R13 + R14/R13-VR14/R13-R14·I2 (2)

Folglich verschiebt die Stromquelle CS2 den Gleichspannungspegel am Brückenanschluß Y nach unten, so daß ein vorgegebener Strom gleich V5/Z4 durch Z4 und den Transistor T1 fließt.Consequently, the current source CS2 shifts the DC voltage level at the bridge terminal Y downwards so that a predetermined current equal to V5/Z4 flows through Z4 and the transistor T1.

In einer bevorzugten Ausführungsform gilt R13 = 1/3·2R14.In a preferred embodiment, R13 = 1/3·2R14.

Der Zweck der Spannungsdämpfungsschaltung CC besteht darin, die dort angelegten Signale, die einen positiven oder negativen Pegel übersteigen, gradual abzuschwächen. Eine solche Dämpfungsschaltung kann beispielsweise von dem Typ sein, der in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung BE-A-905 922 selben Datums mit dem Titel "Voltage Attenuation Circuit" (J. Cannaerts 3) beschrieben wird.The purpose of the voltage attenuation circuit CC is to gradually attenuate the signals applied thereto which exceed a positive or negative level. Such an attenuation circuit can, for example, be of the type described in the co-pending patent application BE-A-905 922 of the same date entitled "Voltage Attenuation Circuit" (J. Cannaerts 3).

Der Signalausgang INS des Operationsverstärker OA3 ist über eine Reihenschaltung einer Verstärkerschaltung und eines Kondensators C4, der Gleichspannung blockiert, mit dem Eingang einer Unterdrückungsschaltung für Hintergrundrauschen BNR verbunden, deren anderer Anschluß mit dem Verbindungspunkt O1 von R12 und CC verbunden ist. Die Verstärkerschaltung enthält den Operationsverstärker OA5 und die Widerstände R15 und R16, die miteinander in der dargestellten Weise verbunden sind. Der Ausgang der BNR ist mit einer Verstärkungsregelschaltung GRC1 verbunden, welche desweiteren durch ein Referenzsignal G1 gesteuert wird, das von der DC-Spannungsregelungsschaltung und von der Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz bereitgestellt wird und das von dem Leitungsstrom abhängig ist.The signal output INS of the operational amplifier OA3 is connected via a series connection of an amplifier circuit and a capacitor C4 which blocks DC voltage to the input of a background noise suppression circuit BNR, the other terminal of which is connected to the connection point O1 of R12 and CC. The amplifier circuit contains the operational amplifier OA5 and the resistors R15 and R16 which are connected to each other in the manner shown. The output of the BNR is connected to a gain control circuit GRC1 which is further controlled by a reference signal G1 provided by the DC voltage control circuit and by the AC impedance generation circuit and which is dependent on the line current.

Der Zweck der Unterdrückungsschaltung für Hintergrundrauschen BNR besteht darin, - das Signal, das an die Schaltung CC angelegt wird, abzuschwächen, wenn dieses Signal zwischen vorgegebenen positiven oder negativen Schwellwerten liegt.The purpose of the background noise suppression circuit BNR is to - attenuate the signal applied to the circuit CC when this signal lies between predetermined positive or negative thresholds.

Das Ziel der Verstärkungsregelschaltung GRC1 besteht darin, die Verstärkung des Signals, das an sie angelegt wird, in Abhängigkeit von dem Referenzsignal, d. h. vom Leitungsstrom, der angelegt wird, zu regulieren.The aim of the gain control circuit GRC1 is to regulate the gain of the signal applied to it, depending on the reference signal, i.e. the line current that is applied.

Die Unterdrückungsschaltung für Hintergrundrauschen BNR und die Verstärkungsregelschaltung GRC1 sind beispielsweise von dem Typ, der in den Belgischen Patenten Nr. 905 925 und 905 924 mit den Titeln "Telecommunication circuit" (E. Moons et al. 5-5) beziehungsweise "Gain control circuit" (E. Moons et al. 4) offenbart wird. Die Verstärkungsregelschaltung GRC1 kann auch von dem Typ sein, der in dem Belgischen Patent Nr. 905 923 mit dem Titel "Impedance network" (J. Cannaerts 4) beschrieben ist.The background noise suppression circuit BNR and the gain control circuit GRC1 are, for example, of the type disclosed in Belgian patents Nos. 905 925 and 905 924 entitled "Telecommunication circuit" (E. Moons et al. 5-5) and "Gain control circuit" (E. Moons et al. 4), respectively. The gain control circuit GRC1 may also be of the type described in Belgian patent No. 905 923 entitled "Impedance network" (J. Cannaerts 4).

The reception path

Wie oben bereits erwähnt, enthält dieser Pfad den Operationsverstärker OA6, mit dessen invertierendem Eingang der Brückenanschluß X über einen Kondensator C5, der Gleichspannung blockiert, verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang von OA6 ist mit der Referenzspannung V verbunden und sein Ausgang ist mit dem eigenen invertierenden Eingang über den Rückkopplungswiderstand R17 verbunden. Der invertierende Eingang ist desweiteren über den NMOS-Transistor NM2 mit V verbunden, so daß OA6 stummgetastet wird, wenn eine geeignete Steuerspannung an das Gate von NM2 angelegt wird. Der Ausgang V6 des Operationsverstärkers OA6 ist mit dem Telefonempfänger REC und dem Lautsprecher LS über je eine von zwei parallel liegenden Abzweigleitungen verbunden. Die erste dieser Abzweigleitungen enthält einen Widerstand R18, der sowohl mit einer Verstärkungsregelschaltung GRC2 als auch mit Masse verbunden ist. Letztgenannte Verbindung zur Masse verläuft über die Reihenschaltung einer nichtinvertierenden Verstärkerschaltung mit dem Telefonempfänger REC und dem Kondensator C6. GRC2 ist vom selben Typ wie GRC1 und besitzt den Steuereingang G2, welcher derselbe ist wie G1. Diese Verstärkerschaltung enthält den Operationsverstärker OA7, mit welchem die Widerstände R19 und R20 in der dargestellten Weise verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist R19 gleich R20.As mentioned above, this path includes the operational amplifier OA6, to whose inverting input the bridge terminal X is connected via a capacitor C5 which blocks DC voltage. The non-inverting input of OA6 is connected to the reference voltage V and its output is connected to its own inverting input via the feedback resistor R17. The inverting input is further connected to V via the NMOS transistor NM2 so that OA6 is muted when a suitable control voltage is applied to the gate of NM2. The output V6 of the operational amplifier OA6 is connected to the telephone receiver REC and the loudspeaker LS via one of two parallel branch lines. The first of these branch lines contains a resistor R18 which is connected both to a gain control circuit GRC2 and to ground. The latter connection to ground is via the series connection of a non-inverting amplifier circuit with the telephone receiver REC and the capacitor C6. GRC2 is of the same type as GRC1 and has the control input G2 which is the same as G1. This amplifier circuit contains the operational amplifier OA7 to which the resistors R19 and R20 are connected in the manner shown. In a preferred embodiment, R19 is equal to R20.

Die zweite oben erwähnte Abzweigleitung enthält einen in Reihe liegenden Schalter S1 und einen Nebenschlußschalter S2, der mit V verbunden ist. Der Verbindungspunkt dieser Schalter ist über einen Widerstand R21, der parallel zu einer Reihenschaltung des Widerstandes R22 und des Schalters S3 liegt, mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers QA8 verbunden. Die Schalter S1 bis S3 repräsentieren nur schematische Darstellungen und sind tatsächlich elektronische Schalter. Der invertierende Eingang von OA8 ist mit V verbunden, und sein nichtinvertierender Eingang wird über die Konstantstromquelle CS3, die einen konstanten Strom I3 liefert, mit Masse verbunden. Der Ausgang V7 von OA8 steuert die Basis des npn-Transistors T3, dessen Kollektor mit dem nichtinvertierenden Eingang von OA8 über den Widerstand R23 und mit Masse über den Lautsprecher LS in Reihe liegend mit dem Kondensator C7 verbunden ist.The second branch line mentioned above contains a series switch S1 and a shunt switch S2 connected to V. The junction point of these switches is connected to the non-inverting input of the operational amplifier QA8 through a resistor R21 connected in parallel with a series connection of the resistor R22 and the switch S3. The switches S1 to S3 represent only schematics and are actually electronic switches. The inverting input of OA8 is connected to V and its non-inverting input is connected to ground through the constant current source CS3 which supplies a constant current I3. The output V7 of OA8 controls the base of the npn transistor T3, the collector of which is connected to the non-inverting input of OA8 through the resistor R23 and to ground through the loudspeaker LS in series with the capacitor C7.

Wenn mit V6 die Eingangsspannung bezeichnet wird, die an R21 angelegt wird und die am Lautsprecher anliegende Spannung mit V8, dann kann im Fall des geöffneten Schalters S3 geschrieben werden:If V6 denotes the input voltage applied to R21 and the voltage applied to the loudspeaker is V8, then in the case of the open switch S3 we can write:

V8 = -R2/R21 V6 + V (1 + R23/R21) + R23·I3 (3)V8 = -R2/R21 V6 + V (1 + R23/R21) + R23·I3 (3)

Indem man sich die Konstantstromquelle CS3 zunutze macht, realisiert man folglich eine Verschiebung des Gleichspannungspegels von R23·I3, die erforderlich ist, damit ein ausreichend großes Signal an den Lautsprecher LS angelegt werden kann.By making use of the constant current source CS3, a shift in the DC voltage level of R23·I3 is achieved, which is necessary so that a sufficiently large signal can be applied to the loudspeaker LS.

Durch Schließen des Schalter S2, kann die Eingangsspannung V6 gleich V gemacht werden und durch Schließen von S3, wird der Widerstand R22 zum Widerstand R23 parallelgeschaltet, aufgrund dessen steigt V8 an.By closing the switch S2, the input voltage V6 can be made equal to V and by closing S3, the resistor R22 is connected in parallel to the resistor R23, due to which V8 increases.

Es sollte beachtet werden, daß die Verstärkerschaltung den Operationsverstärker OA8 enthält und daß dessen Ausgangsstufe, die parallel zur Reihenschaltung des Lautsprechers LS mit dem Kondensator C7 liegt, ein A-Verstärker ist, der von der Leitung über eine Stromquelle gespeist wird. Letztgenannte besteht aus dem pnp-Transistor T2 in Reihe mit dem Widerstand R, so wie es später detailliert erklärt werden wird. Aufgrund der hohen Impedanz dieser Quelle wird die Symmetrie der Hybridschaltung durch die durch den Transistor T3 und den Lautsprecher LS hergestellte Verbindung zwischen den Leitungsdrähten L1 und L2 nicht gestört. Als Ansteuerelement für den Lautsprecher LS wird anstatt eines pnp-Transistors ein npn-Transistor verwendet, weil auf diese Art und Weise ein größerer Spannungshub am Kollektor, der mit dem Lautsprecher verbunden ist, ermöglicht wird.It should be noted that the amplifier circuit contains the operational amplifier OA8 and that its output stage, which is parallel to the series connection of the loudspeaker LS with the capacitor C7, is an A amplifier fed from the line via a current source. The latter consists of the pnp transistor T2 in series with the resistor R, as will be explained in detail later. Due to the high impedance of this source, the symmetry of the hybrid circuit is not disturbed by the connection between the line wires L1 and L2 made by the transistor T3 and the loudspeaker LS. As a control element for the loudspeaker LS, an npn transistor is used instead of a pnp transistor, because in this way a larger voltage swing is possible at the collector connected to the loudspeaker.

Solches ist in der ersten oben erwähnten Britischen Patentanmeldung ebenfalls der Fall. Das dort gezeigte Gerät enthält ebenfalls eine DC-Spannungsregelungsschaltung, um die Gleichspannung VCC an dem gleich bezeichneten Verbindungspunkt der Impedanz Z1 und des Kondensators C in Abhängigkeit von einer DC-Referenzspannung V11 zu regeln, welche wiederum selbst vom Gleichstrom abhängig ist, der von der Zentrale über die Leitung L1, L2 geliefert wird. Diese Regelschaltung verwendet dieselbe Abzweigleitung wie die, über welche T3 und LS von der Leitung gespeist werden. Tatsächlich enthält sie hauptsächlich die Impedanz Z1, den Spannungsteiler R35, R36, die Komparatorschaltung OA11, den Inverter NM6 und den pnp-Transistor T2. Diese Schaltung enthält außerdem den Strommeßwiderstand R und die Verstärker OA9 und OA10, die mit diesem gekoppelt sind, wobei OA10 für die Komparatorschaltung OA11 die oben erwähnte DC-Referenzspannung liefert, welche eine Funktion des Gleichstroms auf der Leitung ist.This is also the case in the first British patent application mentioned above. The device shown there also contains a DC voltage control circuit to control the DC voltage VCC at the junction of the impedance Z1 and the capacitor C, as a function of a DC reference voltage V11, which itself is dependent on the DC current supplied by the central station via the line L1, L2. This control circuit uses the same branch line as that via which T3 and LS are fed from the line. In fact, it mainly contains the impedance Z1, the voltage divider R35, R36, the comparator circuit OA11, the inverter NM6 and the pnp transistor T2. This circuit also contains the current measuring resistor R and the amplifiers OA9 and OA10 coupled to it, with OA10 providing the above-mentioned DC reference voltage to the comparator circuit OA11, which is a function of the DC current on the line.

Es sollte beachtet werden, daß die Auswahl eines npn-Transistors T3 als Ansteuerelement für den Lautsprecher LS dazu führt, daß ein pnp-Transistor T2 in der DC-Spannungsregelungsschaltung verwendet wird, weil auf diese Art und Weise ein größerer Spannungshub am Kollektor dieses Transistors möglich wird.It should be noted that the selection of an npn transistor T3 as the control element for the loudspeaker LS results in a pnp transistor T2 is used in the DC voltage regulation circuit because this allows a larger voltage swing at the collector of this transistor.

Der oben erwähnte Strommeßwiderstand R ist relativ klein, damit der Spannungsabfall der durch den Gleichstrom über ihm hervorgerufen wird, nicht zu groß wird. Weil jedoch die Abzweigleitung T2, R eine Stromquelle bilden muß, wird eine Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz dazu verwendet, vom Widerstand R aus eine hohe AC-Impedanz aufzubauen. Diese Schaltung verwendet ebenfalls die Elemente R, OA9, OA10, OA11, NM6 und T2.The above-mentioned current sensing resistor R is relatively small so that the voltage drop caused by the DC current across it is not too large. However, since the branch line T2, R must provide a current source, an AC impedance generating circuit is used to build up a high AC impedance from the resistor R. This circuit also uses the elements R, OA9, OA10, OA11, NM6 and T2.

Weil die DC-Spannungsregelungsschaltung und die Schaltung zur Erzeugung einer AC-Impedanz hauptsächlich dieselben Elemente verwenden, werden sie hiernach gemeinsam beschrieben.Because the DC voltage control circuit and the AC impedance generation circuit mainly use the same elements, they will be described together hereinafter.

DC voltage regulation circuit and AC impedance generation circuit

Wie schon oben erwähnt wurde, enthalten diese Schaltungen die Abzweigleitung, die die Reihenschaltung des pnp-Transistors T2 und des Meßwiderstandes R umfaßt. Der Spannungsabfall über dem Meßwiderstand R wird mittels einer Differenz-Meßverstärkerschaltung erfaßt, die den Operationsverstärker OA9 enthält, mit welchem die Widerstände R24 bis R27 in der dargestellten Weise verbunden sind. Der Verbindungspunkt V8 der Widerstände R und R25 ist über den Widerstand R28 und eine Diodenstrecke des NMOS-Transistors NM3, welche zusammen eine Konstantstromquelle bilden, mit Masse verbunden. Diese Konstantstromquelle ist mit den Stromspiegel-NMOS-Transistoren NM4 und NM5 verschaltet, welche einen konstanten Strom I5 von beiden Eingängen von OA9 ableiten. Wenn die über dem Widerstand R erfaßte Spannung als V9-V8 bezeichnet wird und wenn R24 = R25 und R26 = R27 ist, kann für die Ausgangsspannung V10 von OA9 geschrieben werden:As mentioned above, these circuits contain the branch line, which comprises the series connection of the pnp transistor T2 and the measuring resistor R. The voltage drop across the measuring resistor R is detected by means of a differential measuring amplifier circuit, which contains the operational amplifier OA9, to which the resistors R24 to R27 are connected in the manner shown. The connection point V8 of the resistors R and R25 is connected to ground via the resistor R28 and a diode path of the NMOS transistor NM3, which together form a constant current source. This constant current source is connected to the current mirror NMOS transistors NM4 and NM5, which derive a constant current I5 from both inputs of OA9. If the voltage sensed across resistor R is denoted as V9-V8 and if R24 = R25 and R26 = R27, the output voltage V10 of OA9 can be written as:

V10 = V + R26/R24 (V9-V8) (4)V10 = V + R26/R24 (V9-V8) (4)

Weil V9-V8 = R(I+i) gilt, wobei I der Gleichstrom und i der Wechselstrom ist, der durch den Meßwiderstand R fließt, ist die Ausgangsspannung V10 proportional zu diesen Strömen, und es kann geschrieben werden:Because V9-V8 = R(I+i), where I is the direct current and i is the alternating current flowing through the measuring resistor R, the output voltage V10 is proportional to these currents and it can be written:

V110 = R26/R24 RI + R26/R24 Ri = V + AI + Ai (5)V110 = R26/R24 RI + R26/R24 Ri = V + AI + Ai (5)

wobei giltwhere

A = R26/R24 R (6)A = R26/R24 R (6)

Es sollte beachtet werden, daß die Stromquelle NM3, R28 und die Stromspiegel NM4 und NM5 dazu verwendet werden, die DC-Vorspannung an jedem Eingang von OA9 abzuschwächen.It should be noted that the current source NM3, R28 and the current mirrors NM4 and NM5 are used to attenuate the DC bias at each input of OA9.

Der Ausgang V10 des Operationsverstärker OA9 ist mit einer Verstärkerschaltung verbunden, welche den Operationsverstärker OA10 umfaßt, mit dem die Widerstände R29 bis R33 und der Kondensator C8 in der dargestellten Weise verbunden sind. Dieser Verstärker stellt eine Verstärkung bereit, die für die Wechselspannungs- und Gleichspannungsanteile des Ausgangsspannungssignals V10, das an ihn angelegt wird, unterschiedlich ist, weil der Kondensator C8 für AC-Signale einen Kurzschluß bildet.The output V10 of the operational amplifier OA9 is connected to an amplifier circuit comprising the operational amplifier OA10 to which the resistors R29 to R33 and the capacitor C8 are connected as shown. This amplifier provides a gain that is different for the AC and DC components of the output voltage signal V10 applied to it because the capacitor C8 forms a short circuit for AC signals.

Der Gleichspannungsanteil V+AI des Spannungssignals V10 wird so verstärkt, daß man das Ausgangssignal V11 erhält. Für dieses Signal kann geschrieben werden:The DC voltage component V+AI of the voltage signal V10 is amplified so that the output signal V11 is obtained. This signal can be written as:

V11 = AI [R32 (R29+R30)-R31·R33]/(R29+R30) (R31+R32) (7)V11 = AI [R32 (R29+R30)-R31·R33]/(R29+R30) (R31+R32) (7)

In einer bevorzugten Ausführungsform gilt:In a preferred embodiment:

R29 + R30 = R31+R32/2 = R33 und R31 < > R32 (8)R29 + R30 = R31+R32/2 = R33 and R31 < > R32 (8)

so daß weiterhin gilt:so that the following still applies:

V11 = AI (R32-R31)/2 R33 +V (9)V11 = AI (R32-R31)/2 R33 + V (9)

Der Wechselspannungsanteil Ai des Spannungssignals V10 wird so verstärkt, daß man das Ausgangssignal V12 erhält. Für dieses Signal kann geschrieben werden:The alternating voltage component Ai of the voltage signal V10 is amplified to obtain the output signal V12. This signal can be written as:

V12 = Ai·R32/R31+R32·R30+R33/R30 (10)V12 = Ai·R32/R31+R32·R30+R33/R30 (10)

Oder wenn die Bedingung (8) erfüllt ist:Or if condition (8) is met:

V12 = Ai R32/2 R33·R30+R33/R30 (11)V12 = Ai R32/2 R33·R30+R33/R30 (11)

so daß der Verstärkungsfaktor von i größer ist als der Gleichspannung-Verstärkungsfaktor von I.so that the gain of i is greater than the DC gain of I.

Die DC/AC-Ausgangsspannung V11 + V12 oder V13, die am Ausgang des Operationsverstärker OA10 erzeugt wird, wird über den Widerstand R34 als eine Referenzspannung auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA11 gelegt, dessen nichtinvertierender Eingang mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden ist, welcher durch die Widerstände R35 und R36 gebildet wird, die zwischen Masse auf der einen Seite und den Verbindungspunkt VCC von Z1 und C auf der anderen Seite geschaltet sind. Der Ausgang von OA11 ist mit seinem invertierenden Eingang über den Rückkopplungswiderstand R37 verbunden, und dieser invertierende Eingang ist weiterhin über eine Konstantstromquelle CS4, die einen konstanten Strom I4 bereitstellt, mit Masse verbunden. Der Ausgang von OA11 ist weiterhin über die Reihenschaltung der Widerstände R38 und R39, deren Verbindungspunkt mit Masse verbunden ist und zwar über eine schematisch dargestellte Stromspiegelschaltung, welche mit der Stromquelle CS4 verschaltet ist, mit der Gateelektrode des NMOS-Transistors NM6 verbunden. Die Drain-Source-Strecke von NM6 liegt zwischen der Basis des pnp-Transistors T2 und Masse in Reihe mit dem Sourcewiderstand R40. Eine Kompensationsschaltung umfaßt den Kondensator C9 und den Widerstand R41 und ist zwischen Drain- und Gateelektrode von NM6 geschaltet.The DC/AC output voltage V11 + V12 or V13 generated at the output of the operational amplifier OA10 is applied via the resistor R34 as a reference voltage to the inverting input of the operational amplifier OA11, whose non-inverting input is connected to the tap of a voltage divider formed by resistors R35 and R36 connected between ground on one side and the junction point VCC of Z1 and C on the other side. The output of OA11 is connected to its inverting input via the feedback resistor R37, and this inverting input is further connected to ground via a constant current source CS4 providing a constant current I4. The output of OA11 is also connected to the gate electrode of the NMOS transistor NM6 via the series connection of the resistors R38 and R39, whose connection point is connected to ground, via a schematically shown current mirror circuit which is connected to the current source CS4. The drain-source path of NM6 lies between the base of the pnp transistor T2 and ground in series with the source resistor R40. A compensation circuit comprises the capacitor C9 and the resistor R41 and is connected between the drain and gate electrodes of NM6.

Wenn das oben erwähnte DC/AC-Signal V13 über den Widerstand R34 an den Operationsverstärker OA11 angelegt wird und wenn man die Spannung am Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände R35 und R36 als V14 bezeichnet, kann für die Ausgangsspannung V15 von OA11 geschrieben werden:When the above-mentioned DC/AC signal V13 is applied to the operational amplifier OA11 via the resistor R34 and when the voltage at the connection point of the voltage divider resistors R35 and R36 is designated as V14, the output voltage V15 of OA11 can be written as:

V15 = -R37/R34 V13 + (1+R37/R34) V14 + R37·I4 (12)V15 = -R37/R34 V13 + (1+R37/R34) V14 + R37·I4 (12)

wobei R373.I4 die Gleichspannungsverschiebung ist, die durch CS4 erzeugt wird.where R373.I4 is the DC offset produced by CS4.

Diese Spannung V15 steuert über die Reihenschaltung der Widerstände R38 und R39 das Gate des NMOS-Transistors NM6. Weil der Strom I4 zwischen den Widerständen R38 und R39 zu Masse abgeleitet wird und weil der Widerstand R38 gleich R37 ist, ist die Spannung V16 am Verbindungspunkt von R38 und R39 gegeben durch:This voltage V15 controls the gate of the NMOS transistor NM6 via the series connection of the resistors R38 and R39. Because the current I4 between the resistors R38 and R39 is diverted to ground and because the resistor R38 is equal to R37, the voltage V16 at the junction of R38 and R39 is given by:

V15 = -R37/R34 V13 + (1+ R37/R34) V14 (13)V15 = -R37/R34 V13 + (1+ R37/R34) V14 (13)

Wenn die Spannung V16, die auf das Gate des NMOS-Transistors NM6 gegeben wird ansteigt/abfällt, dann ist klar, daß der Basisstrom des Transistors T2 ebenfalls ansteigt/abfällt, so daß die Emitter- und Kollektorströme dieses Transistors dann ebenfalls ansteigen/abfallen.If the voltage V16 applied to the gate of the NMOS transistor NM6 rises/falls, then it is clear that the base current of the transistor T2 also rises/falls, so that the emitter and collector currents of this transistor then also rise/falls.

Zuerst wird die Gleichspannungsregelung betrachtet, V13 ist dann gleich V11. Der Zweck dieser Gleichspannungsregelung besteht darin, VCC so zu regeln, daß sie für einen konstanten Leitungsgleichstrom konstant bleibt und daß sie leicht ansteigt/abfällt wenn der Leitungsgleichstrom ansteigt/abfällt. In diesem Zusammenhang sollte beachtet werden, daß der oben erwähnte Gleichstrom I gleich dem Leitungsgleichstrom ist, verringert um einen im wesentlichen konstant Gleichstrom, welcher gleich der Summe der Gleichströme ist, die in den Abzweigleitungen fließen, welche die Elemente T1, Z2 beziehungsweise Z1 enthalten.First, consider the DC voltage regulation, V13 is then equal to V11. The purpose of this DC voltage regulation is to regulate VCC so that it remains constant for a constant DC line current and that it increases/decreases slightly as the DC line current increases/decreases. In this context, it should be noted that the above-mentioned DC current I is equal to the DC line current reduced by a substantially constant DC current which is equal to the sum of the DC currents flowing in the branch lines containing the elements T1, Z2 and Z1 respectively.

Die Spannung VCC bleibt für einen konstanten Leitungsgleichstrom konstant. Tatsächlich würde, wenn aus dem einen oder anderem Grund der Teil des Leitungsgleichstroms, der über Z1, R36, R35 fließt, ansteigen/abfallen würde und das folglich dazu führen würde, daß VCC ansteigt/abfällt, weil ein Abfall/Anstieg des Teiles des Leitungsgleichstroms, der über T2, R, T3 fließt, dies hervorruft, dann letzterer Gleichstrom automatisch ansteigen/abfallen, weil der Anstieg/Abfall von VCC ein Ansteigen/Abfallen von V14 wie folgt verursachtThe voltage VCC remains constant for a constant line DC current. In fact, if for one reason or another the portion of the line DC current flowing through Z1, R36, R35 were to increase/decrease and consequently this would cause VCC to increase/decrease because a decrease/increase in the part of the line DC current flowing through T2, R, T3 causes this, then the latter DC current will automatically rise/fall because the rise/fall of VCC causes a rise/fall of V14 as follows

V14 = R35/R35+R36 VCC (14)V14 = R35/R35+R36 VCC (14)

und dies führt zu einem Ansteigen/Abfallen des durch T2 fließenden Gleichstroms.and this leads to an increase/decrease of the DC current flowing through T2.

Die Spannung VCC zeigt ein schwaches Ansteigen/Abfallen, wenn der Leitungsgleichstrom ansteigt/abfällt, weil, wenn dies auftritt auch der Gleichstrom I ansteigt/abfällt und dies zu einem Ansteigen/Abfallen der Referenzspannung V11 führt, die Spannung V14 gleich V11 und proportional zu VCC ist.The voltage VCC shows a weak rise/fall when the line DC current rises/falls because when this occurs the DC current I also rises/falls and this leads to a rise/fall of the reference voltage V11, the voltage V14 is equal to V11 and proportional to VCC.

Eine hohe AC-Impedanz wird, vom Meßwiderstand R abgeleitet, auf folgende Art und Weise synthetisiert.A high AC impedance is synthesized, derived from the measuring resistor R, in the following way.

Wie oben erwähnt gilt für Wechselspannungssignale V13 = V12 und weil beide Enden des Spannungsteilers R35, R36 aus Sicht der Wechselsignale geerdet sind, ist die Spannung V14 gleich Null, so daß die obige Beziehung (13) dann zu folgendem Ausdruck wird:As mentioned above, for AC signals V13 = V12 and because both ends of the voltage divider R35, R36 are grounded from the perspective of the AC signals, the voltage V14 is zero, so the above relationship (13) then becomes the following expression:

V16 = -R37/R34 V12 (15)V16 = -R37/R34 V12 (15)

Wie aus den Gleichungen (6), (10) und (15) folgt, wird die über dem Widerstand R gemessene Wechselspannung Ri in folgende Spannung transformiert:As follows from equations (6), (10) and (15), the alternating voltage Ri measured across the resistor R is transformed into the following voltage:

V16 = -R26·R32·R37 (R30+R33)/R24·R30·R34 (R31+R32)Ri (16)V16 = -R26·R32·R37 (R30+R33)/R24·R30·R34 (R31+R32)Ri (16)

oderor

V16 = -B·Ri (17)V16 = -B·Ri (17)

Indem diese Spannung an das Gate des Transistors NM6 angelegt wird, wird sie dort in einen Drainstrom gewandelt, der den Basisstrom für den Transistor T2 bildet. Der letztgenannte Strom wird dann in einen Kollektorstrom überführt. Wenn die gesamte Spannung-Strom-Verstärkung von NM6 und T2 als D bezeichnet wird, folgt aus obigem, daß durch die Rückführschleife, die OA9, OA10, QA11, NM6, T2 enthält, der Strom i in einen StromBy applying this voltage to the gate of transistor NM6, it is converted there into a drain current which forms the base current for transistor T2. The latter current is then converted into a collector current. If the total voltage-current gain of NM6 and T2 is denoted as D, it follows from the above that through the feedback loop containing OA9, OA10, QA11, NM6, T2, the current i is converted into a current

-B·D·Ri (18)-B·D·Ri (18)

gewandelt wird, so daß der Gesamt-Kollektorwiderstand von T2 wird:is converted so that the total collector resistance of T2 is:

R (1+BD) (19) Das bedeutet, daß für den Widerstand R eine hohe AC-Impedanz erzeugt worden ist.R (1+BD) (19) This means that a high AC impedance has been generated for the resistor R.

Aus dem oben Gesagten folgt ebenfalls, daß der Verstärker OA8, T3, LS ein A-Verstärker ist, der von der Leitung über eine Konstantstromquelle gespeist wird, welche durch R und die Rückführschleife OA9, OA10, OA11, NM6, T2 gebildet wird.From the above it also follows that the amplifier OA8, T3, LS is an A-amplifier fed from the line via a constant current source formed by R and the feedback loop OA9, OA10, OA11, NM6, T2.

Es sollte beachtet werden, daß die Gleichspannung, die an dem Verbindungspunkt von R29, R30 und C8 aufgebaut wird, als die oben erwähnte Referenzspannung G1/2 für die Verstärkungsregelschaltungen GRC1 und GRC2 verwendet wird. Diese Spannung V17 ist gegeben durch:It should be noted that the DC voltage developed at the junction of R29, R30 and C8 is used as the above-mentioned reference voltage G1/2 for the gain control circuits GRC1 and GRC2. This voltage V17 is given by:

V17 = V + E·I (20)V17 = V + E·I (20)

Wenn die Bedingung (8) erfüllt ist, ist E eine Konstante.If condition (8) is satisfied, E is a constant.

Claims

1. Telecommunications device which is connected via a line (L1, L2) to a central station which supplies the line with electrical energy, the telecommunications device contains a transmitter circuit (OA1/2/3, T1), a receiver circuit (OA6/7/8, T3, REC, LS) and a DC voltage regulation circuit, whereby the receiver circuit (OA6/7/8, T3, REC, LS) has an amplifier circuit (OA8, T3) with an associated loudspeaker

(LS) and is connected together with the transmitter circuit to the line (L1, L2) via a hybrid circuit (Z1-4), the DC voltage regulation circuit (OA9/10/11, Z1, NM6, T2) regulates the direct voltage at a predetermined point of the line, the telecommunications device is characterized in that it contains a branch line (T3, T2, R) which is connected between the conductors of the line (L1, L2) and comprises the series connection of an output stage (T3) of the amplifier circuit (OA8, T3) and a current source (T2, R), wherein the current source consists of the series connection of a first transistor (T2) and a current measuring resistor (R), and forms part of the DC voltage regulation circuit which, by controlling the current generated by the current source (T2, R), regulates the direct voltage at a predetermined point to which the branch line (T3, T2, R) is connected, the current source (T2, R) also forms part of an AC impedance generation circuit (OA9/10/11, NM6) which generates an AC impedance from the current measuring resistor (R) which forms the impedance of the current source (T2, R).

2. Telecommunications device according to claim 1, characterized in that the series connection of the loudspeaker (LS) and a first capacitor (C7) is connected in parallel to the output stage (T3) and that the amplifier circuit (OA8, T3) contains a first operational amplifier (OA2) whose output is connected to the control input of a second transistor (T3) which forms the output stage and whose output line is connected in parallel to the loudspeaker and the first capacitor (C7). is switched on.

3. Telecommunications device according to claim 2, characterized in that the first and the second transistor are a pnp transistor (T2) or an npn transistor.

4. Telecommunications device according to claim 1, characterized in that the DC voltage regulation circuit (OA9/10/11, Z1, NM6) further comprises: a second branch line (Z1, C) which is connected in parallel to the first-mentioned branch line (T3, R, T2) and which contains the series connection of a first impedance (Z1) and a second capacitance (C), first means (OA9/10) which are connected to the current measuring resistor (R) and which can derive a DC reference voltage (V11) from the detected line current, in dependence on which the direct voltage is regulated, and a comparator circuit (OA11), the first input of which is connected to the connection point (VCC) of the first impedance (Z1) to the second capacitance (C), the second input of which is connected to the output of the first means (OA9/10) and whose output (V15) is connected to the control input of the second transistor (T2).

5. Telecommunications device according to claim 4, characterized in that the second capacitor (C) is connected in parallel to a resistive voltage divider (R35, R36), a tapping point (V14) of which forms the second input of the comparator circuit (OA11).

6. Telecommunications device according to claim 1, characterized in that the circuit for generating an AC impedance (OA9/10/11, NM6) contains second means (OA9/10) which are connected between the current measuring resistor (R) and the first transistor (T2) and which are able to derive an AC control voltage (V12) from the detected line current, whereby the output (V12) of these second means (OA9/10) is coupled to a control input of the first transistor (T2).

7. Telecommunications device according to claims 4 and 6, characterized in that the first (OA9/10) and second (OA9/10) means for the DC voltage regulation circuit (OA9/1011, Z1, NM6) and for the circuit for generating an AC impedance (OA9/10/11, NM6) are the same and consist of a series connection of a measuring second amplifier circuit (OA9) and a third amplifier circuit (OA10), wherein the measuring amplifier circuit (OA9) is connected to the current measuring resistor (R) and provides at its output the DC/AC voltage (V10) which is measured across the measuring resistor (R), wherein the third amplifier circuit (OA10) provides the DC reference voltage (V11) and the AC control voltage (V12) at its output (V11, V12) and wherein the gains of the DC reference voltage (V11) and the AC control voltage (V12) are different.

8. Telecommunications device according to claim 7, characterized in that the output (VII, V12) of the first and second means is connected to the control input of the second transistor (T3) via the comparator circuit (OA11) and the inverter circuit (NM6).

9. Telecommunications device according to claim 8, characterized in that the inverter circuit is formed by a third NMOS transistor (NM6), whose drain-source path is connected between the control input of the second transistor (T3) and the other conductor (L2) of the line (L1, L2).

10. Telecommunications device according to claim 8, characterized in that the third amplifier circuit (OA10) contains a second operational amplifier (OA10), to whose inverting and non-inverting input the output of the second amplifier (OA9) is connected via an intermediate circuit, this intermediate circuit consisting of a parallel circuit, one branch of which comprises a series connection of a first (R29) and a second (R30) and a third (R31) resistor, the connection point of the first (R29) and the second (R30) resistor is connected to the other conductor (L2) via a third capacitor (C8), and the non-inverting input of the second operational amplifier is connected to a second reference voltage (V) via a fourth resistor (R32), while its inverting input is connected to its output via a fifth resistor (R33).

11. Telecommunications device according to claim 1, characterized in that the transmitter circuit (MC, DG, OA1/2/3/4) contains an electrodynamic microphone (MIC) and a tone generator (DG), which are connected via associated fourth (OA1) and fifth (OA2) amplifier circuits to the inverting input of a third operational amplifier which has a feedback circuit consisting of a first filter (C3, R11).

12. Telecommunications device according to claim 11, characterized in that the fifth amplifier circuit (OA2) is connected to the inverting input of the third operational amplifier (OA3) via a second filter circuit (R9/10, C2).